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Diseño de una línea de montaje de modelo mixto según metodología lean manufacturing en John Deere Ibérica, S.A.

De
324 pages

Se establece como objetivo del presente proyecto el diseño de una línea de montaje para el ensamblado de la caja de cambios Prodrive y del mando final Crawler, basado en la filosofía de producción Lean Manufacturing, resultando necesario, para el cumplimiento de dicho objetivo, que, el sistema diseñado, satisfaga la demanda establecida, para cada uno de los productos, siendo capaz de absorber variaciones de esta, por exceso o defecto, de hasta el 20%. La línea diseñada debe mejorar las condiciones existentes, alcanzando los objetivos que el sistema Lean Manufacturing establece: cero defectos, cero averías, cero papel, cero plazos, cero accidentes, cero desperdicio de material y cero desperdicio de la capacidad del personal involucrado. Los objetivos deben ser alcanzados siendo coherentes con la normativa general de la compañía a un mínimo coste.
Ingeniería Industrial
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UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID


Escuela Politécnica Superior
Ingeniería Industrial

PROYECTO FIN DE CARRERA
Diseño de una línea de montaje de modelo
mixto según metodología lean manufacturing
en John Deere Ibérica, S.A.

Autor: Miguel Ángel Macías Dominguez
Tutor: Mercedes Grijalvo Martín
Director: Bernardo Prida Romero
Codirector: José Antonio Campos Mesa
ÍNDICE


AGRADECIMIENTOS .......................................................................................1
CAPÍTULO 1.- INTRODUCCIÓN ....................................................................2
1.1.- ENTORNO ACTUAL. NECESIDAD DEL LEAN MANUFACTURING............................ 2
1.2.- OBJETIVOS DEL PROYECTO ................................................................................. 3
1.3.- ESTRUCTURA ORGANIZATIVA DEL TRABAJO ...................................................... 4
1.4.- PLANIFICACIÓN.................................................................................................... 4
CAPÍTULO 2.- DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA EMPRESA ..................6
2.0.- OBJETIVOS DEL CAPÍTULO .................................................................................. 6
2.1.- JOHN DEERE & COMPANY .................................................................................... 6
2.1.1.- Historia.......................................................................................................... 6
2.1.2.- John Deere & Company en la actualidad...................................................... 7
2.2.- JOHN DEERE IBÉRICA, S.A. 8
2.2.1.- Historia 8
2.2.2.- John Deere Ibérica, S.A. en la actualidad ..................................................... 9
2.2.2.1.- Cajas Pesadas de Transmisión ............................................................... 9
2.2.2.2.- Cajas Ligeras de Transmisión .............................................................. 10
2.2.2.3.- Enganches Tripuntales y Mandos Finales............................................ 10
2.2.2.4.- Ejes y Engranajes ................................................................................. 11
2.2.3.- John Deere Ibérica, S.A. Organización del Trabajo ................................... 12
2.2.3.1.- Fabricación celular. Ejemplo. Célula 149 ............................................ 13
2.3.- DEPARTAMENTOS INVOLUCRADOS. TRABAJO EN EQUIPO Y DPS.................... 14
2.3.1.- Trabajo en equipo........................................................................................ 14
2.3.1.1- Antecedentes: El Sistema por incentivos .............................................. 15
2.3.1.2.- Trabajo en equipo en John Deere Ibérica, S.A. ................................... 17
i ÍNDICE


2.3.1.3.- Apoyo al departamento Trabajo en Equipo.......................................... 20
2.3.2.- Deere Production System............................................................................ 20
2.3.2.1.- Apoyo al departamento DPS................................................................ 21
CAPÍTULO 3. TÉCNICAS LEAN MANUFACTURING APLICABLES.....22
3.0.- OBJETIVOS DEL CAPÍTULO ................................................................................ 22
3.1.- LEAN MANUFACTURING. DEFINICIÓN 22
3.2.- OBJETIVOS LEAN MANUFACTURING .................................................................. 24
3.3.- VALUE STREAM MAPPING................................................................................. 26
3.3.1.- Definición.................................................................................................... 26
3.3.2.- Desarrollo 27
3.3.3.- Implantación................................................................................................ 31
3.4.- SISTEMA 5S´S ..................................................................................................... 32
3.4.1.- Sistema 5S´s. Definición............................................................................. 32
3.4.1.1.- Seiri ...................................................................................................... 33
3.4.1.2.- Seiton.................................................................................................... 33
3.4.1.3.- Seiso 34
3.4.1.4.- Seiketsu................................................................................................. 34
3.4.1.5.- Shitsuke ................................................................................................ 34
3.4.2.- Sistema 5S´s. Implantación......................................................................... 34
3.5.- SINGLE MINUTE EXCHANGE DIE (SMED)........................................................... 35
3.5.1.- SMED. Implantación................................................................................... 36
3.5.1.1.- Preparación del proyecto...................................................................... 36
3.5.1.2.- Recogida de datos. ............................................................................... 36
3.5.1.3.- Análisis de las operaciones. ................................................................. 36
3.5.1.4.- Búsqueda de soluciones. ...................................................................... 36
3.5.1.5.- Implantación......................................................................................... 37
ii ÍNDICE


3.5.1.6.- Mejora continua. .................................................................................. 37
3.5.1.7.- Difusión de resultados.......................................................................... 37
3.6.- ESTANDARIZACIÓN DEL TRABAJO..................................................................... 37
3.6.1.- Componentes de las operaciones estándar. ................................................. 38
3.6.2.- Estandarización en el diseño de puestos de trabajo .................................... 38
3.6.2.1.- Takt time............................................................................................... 39
3.6.2.2.- Secuencia de trabajo............................................................................. 39
3.6.2.3.- Cantidad estándar de trabajo en curso.................................................. 40
3.7.- NIVELACIÓN DE LA PRODUCCIÓN...................................................................... 43
3.7.1.- Planificación de la producción .................................................................... 43
3.7.2.- Programa nivelado de producción............................................................... 44
3.7.3.- Lanzamiento y control del programa diario producción ............................. 46
3.7.3.1.- Producción en pequeños lotes. Líneas multimodelo ............................ 46
3.7.3.2.- Producción mezclada. Líneas de modelo mixto................................... 48
3.8.- SISTEMA KANBAN............................................................................................... 51
3.8.1.- Sistema Kanban. Funcionamiento .............................................................. 51
3.8.2.- Sistema Kanban. Tarjetas Kanban 52
3.8.3.- Sistema Kanban. Cálculo del número de tarjetas........................................ 54
3.9.- CALIDAD (QUALITY AT THE SOURCE) ................................................................. 55
3.9.1.- Prevención................................................................................................... 55
3.9.1.1.- Poka-yoke. Definición.......................................................................... 55
3.9.1.2.- Poka-yoke. Métodos............................................................................. 56
3.9.1.3.- Poka-yoke. Clasificación métodos ....................................................... 57
3.9.2.- Detección..................................................................................................... 60
3.10.- MANTENIMIENTO TOTAL DE LA PRODUCCIÓN (TPM)................................... 61
3.10.1.- TPM. Definición........................................................................................ 61
iii ÍNDICE


3.10.2.- TPM. Objetivos ......................................................................................... 62
3.10.3.- TPM. Implantación.................................................................................... 63
3.11.- FABRICACIÓN CELULAR................................................................................... 64
3.11.1.- Fabricación celular. Definición................................................................. 64
3.11.2.- Fabricación celular. Implantación............................................................. 64
3.11.2.1.- Fase previa. ........................................................................................ 65
3.11.2.2.- Fase de cambio a la fabricación celular. ............................................ 65
3.11.2.3.- Fase de automatización ...................................................................... 66
3.12.- MEJORA CONTINUA (KAIZEN).......................................................................... 66
3.12.1.- Mejora continua. Implantación ................................................................. 67
3.12.1.1.- Primera etapa. Creación de la estructura organizativa ....................... 67
3.12.1.2.- Segunda etapa. Selección del proyecto .............................................. 67
3.12.1.3.- Tercera etapa. Situación actual y formulación de objetivos............... 68
3.12.1.4.- Cuarta etapa. Diagnóstico del problema ............................................ 68
3.12.1.5.- Quinta etapa. Formulación del plan de acción ................................... 68
3.12.1.6.- Sexta etapa. Implantación de mejoras................................................ 69
3.12.1.7.- Séptima etapa. Evaluación de resultados ........................................... 69
3.13.- OTRAS TÉCNICAS LEAN MANUFACTURING ...................................................... 69
3.13.1.- Control visual (Visual management)......................................................... 69
3.13.2.- Sistema Andon........................................................................................... 70
3.13.3.- Verificación del proceso. Jidoka............................................................... 71
3.14.- LÍNEAS DE MONTAJE........................................................................................ 71
3.14.1.- Pequeña introducción histórica ................................................................. 72
3.14.2.- Tipos de líneas........................................................................................... 73
3.14.3.- Diseño de líneas 74
3.14.4.- Equilibrado de líneas................................................................................. 76
iv ÍNDICE


3.14.4.1.- Heurístico 1 ........................................................................................ 77
3.14.4.2.- Heurístico 2 77
3.14.4.3.- Heurístico 3. Ordenación ponderada de la posición........................... 77
3.14.4.4.- Equilibrado de líneas en U ................................................................. 78
3.14.4.5.- Equilibrado de líneas con múltiples modelos..................................... 78
3.14.4.6.- Condiciones especiales en el equilibrado de líneas............................ 79
CAPÍTULO 4.- DESCRIPCIÓN Y ANÁLISIS DEL FUNCIONAMIENTO
ACTUAL DE LA LÍNEA ..................................................................................80
4.0.- OBJETIVOS DEL CAPÍTULO ................................................................................ 80
4.1.- CAJA DE CAMBIOS PRODRIVE ............................................................................ 80
4.1.1.- Descripción del producto 80
4.1.2.- Funcionamiento y características mecánicas .............................................. 81
4.1.3.- Montaje ....................................................................................................... 83
4.2.- MANDO FINAL CRAWLER.................................................................................... 84
4.2.1.- Descripción del producto ............................................................................ 84
4.2.2.- Funcionamiento y características mecánicas .............................................. 85
4.2.3.- Montaje 86
4.2.4.- Análisis del funcionamiento actual ............................................................. 88
4.2.4.1.- Lay-out ................................................................................................. 88
4.2.4.2.- Aprovisionamiento interno................................................................... 92
4.2.4.3.- Procesos................................................................................................ 96
CAPÍTULO 5.- PROPUESTA DE NUEVO DISEÑO DE LÍNEA DE
MONTAJE PARA LOS PRODUCTOS PRODRIVE Y CRAWLER ...........101
5.0.- DEFINICIÓN DE PRODUCTOS ............................................................................ 101
5.1.- PREVISIÓN DE LA DEMANDA 102
v ÍNDICE


5.1.1.- Caja de cambios Prodrive ......................................................................... 102
5.1.2.- Mando final Crawler................................................................................. 103
5.2.- TIPO DE LÍNEA DE MONTAJE............................................................................ 105
5.3.- TAKT TIME......................................................................................................... 105
5.3.1.- Cálculo Tiempo Diario Efectivo................................................................ 105
5.3.2.- Cálculo Demanda Requerida .................................................................... 106
5.3.3.- Cálculo Takt time ...................................................................................... 108
5.4.- DIAGRAMA DE PRECEDENCIAS ........................................................................ 108
5.4.1.- Caja de cambios Prodrive ......................................................................... 109
5.4.2.- Mando final Crawler................................................................................. 111
5.5.- EQUILIBRADO DE LA LÍNEA ............................................................................. 112
5.5.1.- Caja de cambios Prodrive 112
5.5.2.- Mando final Crawler................................................................................. 134
5.5.3.- Análisis líneas monoproducto................................................................... 168
5.5.4.- Necesidad del equilibrado conjunto.......................................................... 171
CAPÍTULO 6.- DISEÑO DE UNA LÍNEA DE MONTAJE DE MODELO
MIXTO PARA LA FABRICACIÓN DE LOS PRODUCTOS PRODRIVE Y
CRAWLER.........................................................................................................172
6.0.- OBJETIVOS DEL CAPÍTULO .............................................................................. 172
6.1.- REESTRUCTURACIÓN PRODUCTO CRAWLER ................................................... 172
6.2.- EQUILIBRADO CONJUNTO ................................................................................ 191
6.3.- SECUENCIACIÓN DE MODELOS ........................................................................ 197
6.4.- CÁLCULO DEL NÚMERO DE OPERARIOS .......................................................... 202
6.5.- SECUENCIA DE TRABAJO. RUTA ESTÁNDAR DE OPERACIONES ....................... 203
vi ÍNDICE


6.6.- CANTIDAD ESTÁNDAR DE TRABAJO EN CURSO................................................ 209
6.7.- SISTEMA DE APROVISIONAMIENTO.................................................................. 210
6.7.1.- Listas de materiales................................................................................... 210
6.7.2.- Sistema de aprovisionamiento................................................................... 211
6.7.2.1.- Sistemiento materiales consumibles ..................... 212
6.7.2.2.- Sistema de aprovisionamiento elementos críticos.............................. 213
6.8.- AJUSTE A LAS VARIACIONES DE LA DEMANDA ................................................ 222
6.8.1.- Aumento de demanda................................................................................ 223
6.8.2.- Disminución de la demanda ...................................................................... 223
6.9.- RECURSOS HUMANOS. POLIVALENCIA............................................................ 224
6.10.- LAY-OUT.......................................................................................................... 226
6.10.1.- Lay-out diseño......................................................................................... 226
6.10.2.- Herramientas Lean en el Lay-out 231
6.10.2.1.- Control visual ................................................................................... 231
6.10.2.2.- Sistema Andon.................................................................................. 233
6.11. PUESTOS DE TRABAJO ..................................................................................... 233
6.12.- OTRAS TÉCNICAS LEAN MANUFACTURING................................................... 238
CAPÍTULO 7.- CONCLUSIONES Y FUTUROS DESARROLLOS .........239
7.0.- INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 239
7.1.- LEAN MANUFACTURING EN JOHN DEERE. ANÁLISIS DE IMPLANTACIÓN ........ 239
7.1.1.- Cambios en los Sistemas sociales ............................................................. 239
7.1.2.- Cambios en los Sistemas productivos....................................................... 241
7.2.- VIABILIDAD DE IMPLANTACIÓN DEL ESTUDIO EN JOHN DEERE..................... 242
7.3.- BENEFICIOS DE IMPLANTACIÓN ...................................................................... 243
7.3.1.- Beneficios particulares.............................................................................. 244
vii ÍNDICE


7.3.2.- Beneficios generales.................................................................................. 245
7.4.- LÍNEAS FUTURAS DE ESTUDIO.......................................................................... 246
BIBLIOGRAFÍA ..............................................................................................247
ANEXO I. MODELO DE PUNTUACIÓN AUDITORÍA 5S´S...................248
ANEXO II.-FIGURAS DESCRIPTIVAS PRODRIVE.................................250
ANEXO III.- LAY OUT ACTUAL PRODRIVE ...........................................253
ANEXO IV.- SECUENCIA DE EVENTOS PRODRIVE .............................254
ANEXO V.- FIGURAS DESCRIPTIVAS CRAWLER .................................281
ANEXO VI.- SECUENCIA DE EVENTOS CRAWLER ..............................282
ANEXO VII.- EJEMPLO HOJAS ESTÁNDAR DE OPERACIONES......298
ANEXO VIII.- RUTA ESTÁNDAR DE OPERACIONES ..........................300
ANEXO IX.- LISTAS DE MATERIALES PRODRIVE...............................301
ANEXO X.- LISTAS DE MATERIALES CRAWLER .................................311
ANEXO XI.- SEGURIDAD Y ERGONOMÍA LAY-OUT ..........................312
ANEXO XII.- LAY-OUT ..................................................................................315
viii AGRADECIMIENTOS


Agradecimientos
A mi familia, mi madre, mi padre, mi hermano y mi mujer. Todo lo que consiga será
gracias a vosotros…
…y para Hernán, mi hijo, que espero que algún día se encuentre en esta situación:
Agradeciendo su Proyecto Fin de Carrera.

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